Med målet att öka tillgången till att göra, ingenjörer vid Stanford University har samarbetat med medlemmar i det blinda och synskadade samhället för att utveckla en beröringsbaserad display som efterliknar geometrin för 3D-objekt utformade på en dator.

Att skapa ett 3D-objekt med datorprogramvara är ofta det första steget i att producera det fysiskt och kan vara betungande för personer som är blinda eller synskadade. Även med 3D-modelleringsprogramvara som har mer tillgängliga sätt att mata in mönster, de måste fortfarande utvärdera sitt arbete genom att antingen skapa en fysisk version som de kan röra vid eller genom att lyssna på en beskrivning från en synlig person.

"Designverktyg ger användare möjlighet att skapa och bidra till samhället men, med varje designval, de begränsar också vem som får och inte kan delta, "sa Alexa Siu, en doktorand i maskinteknik vid Stanford, som utvecklats, testat och förfinat systemet som ingår i denna forskning. "Det här projektet handlar om att ge en blind användare möjlighet att kunna designa och skapa självständigt utan att förlita sig på synliga mediatorer eftersom det minskar kreativiteten, byrå och tillgänglighet. "

Detta arbete är en del av en större insats inom Sean Follmers laboratorium, biträdande professor i maskinteknik, att utveckla taktila skärmar - skärmar som vidarebefordrar information genom beröring - för olika ändamål, såsom interaktion mellan människa och dator och nya sätt att dela eller förklara 3D-information. Siu presenterade det aktuella arbetet den 29 oktober vid den internationella ACM SIGACCESS -konferensen om datorer och tillgänglighet (ASSETS). Även om displayen hon presenterade är en prototyp, labbet hoppas kunna göra en version som är billigare, större och kan skapa former i större detalj.

Joshua Miele, medförfattare på tidningen, är en blind vetenskapsman, designer och pedagog som hjälpte till att utveckla systemet medan han var associerad chef för teknikforskning och utveckling vid Smith-Kettlewell Rehabilitation Engineering Research Center. "Det öppnar möjligheten för blinda människor att vara, inte bara konsumenterna av fördelarna med tillverkningsteknik, men agenter i den, skapa våra egna verktyg från 3D-modelleringsmiljöer som vi skulle vilja eller behöver-och ha lite hopp om att göra det i tid, " han sa.

Större förståelse

Displayen påminner om en pin art -leksak genom att den formar former från ett fält med höga, rektangulära pinnar som rör sig upp och ner. Genom att ange specifikationerna för önskad form i det medföljande 3D-modelleringsprogrammet, användare kan utvärdera sin skapelse via den berörbara displayen. När de ändrar formen, de kan beordra displayen att göra den på nytt. Denna taktila skärm anses vara 2,5D snarare än 3-D eftersom botten av skärmen inte ändrar form.

Forskarna utformade detta system tillsammans med personer som är blinda eller synskadade, en process som var en integrerad del för att få den att tillgodose sina användares faktiska behov. I slutet, laget tog fram ett system som kan rotera en 3D-modell, zooma in och zooma ut på ett objekt, och visa den i delade sektioner - som att visa toppen och botten av en kopp bredvid varandra. Användare kan också känna formen med flera fingrar eller hela handen, vilket förbättrar den information de kan tolka från displayen.

"Det som verkligen är så fantastiskt är att jag kan se olika perspektiv på objektet och inte bara objektet i dess enda tillstånd, "sa sonen Kim, en specialist på hjälpmedel för Vista Center for the Blind i Palo Alto och medförfattare till tidningen. "Det ger en större dimension för att förstå objektet som du försöker göra. Och det är samma möjlighet som en synlig kamrat skulle ha, där de också skulle kunna se olika perspektiv på sitt målobjekt. "

Teamet hade fem personer som var blinda eller synskadade testade plattformen och systemet fick mycket positiv feedback, inklusive förfrågningar från användarna att behålla de modeller de skapade under testningen.

"Personligen, Jag tror att tillgång till verktyg och tillgång till att göra är något som är otroligt viktigt och otroligt kraftfullt, sa Follmer, som är seniorförfattare till tidningen. "Så att höra om vilka typer av enheter och föremål och 3D-modeller som de ville skapa var den mest spännande delen."

Skala och upplösning

Med framgången för denna tidiga fas av samdesign och testning, forskarna skulle vilja förbättra skalan, överkomlighet och upplösning av stiftdisplayen - för närvarande, varje nål är ganska stor, så displayen kan inte visa mycket detaljer.

"Feedbacken vi fick visade att även med denna grova display, vi kan fortfarande få meningsfulla interaktioner, "sa Siu." Det tyder på att det finns mycket potential i framtiden för denna typ av system. "

Forskarna skulle också vilja utforska alternativ till programvaran, vilket kräver vissa programmeringskunskaper och är beroende av textbaserad kommunikation. Ett alternativ kan vara ett system där användare fysiskt justerar stiften, vilket gör att koden ändras och matchar vad de bildade.

"Jag är verkligen upphetsad över det här projektet, "sa Kim." Om det går mot implementering eller massdistribution på ett sådant kostnadseffektivt sätt som möjliggör framtiden, synskadade eller blinda designers som kommer ut från college för att ha ett verktyg, vilket skulle ge den eller de personerna tillgänglighetsnivå för att förbättra sitt lärande; det bidrar till principen om individ, universell tillgång och främjar oberoende. "